全脊椎截骨梯次矫形治疗重度脊柱角状后凸畸形

陈志明，马华松，吴继功，谭荣，赵福江，沙鑫，赵浩

(解放军306医院骨科，全军脊柱外科中心，北京 100101)

重度僵硬性脊柱角状后凸畸形一直是困扰临床医生的难题，有很多病例伴有神经症状，手术难度高，风险大。传统的经关节突“V”形截骨(Smith-Peterson osteotomy，SPO)及经椎弓根楔形截骨(pedicle subtraction osteotomy，PSO)因矫形能力有限且无法改善神经症状，对此类畸形无能为力[1]。自Suk等[2]首次采取单纯后路全脊椎截骨(posterior vertebral column resection，PVCR)治疗重度脊柱畸形以来，不少学者报道PVCR截骨治疗重度僵硬性脊柱畸形取得满意矫形效果[3-5]。我们也采用了PVCR截骨联合前方钛网支撑治疗重度和合并神经症状的脊柱角状后凸畸形，临床效果优良[6-7]。通过总结经验，改进技术，我们于2015年开始前瞻性采用后路全脊椎截骨梯次矫形技术治疗重度僵硬性脊柱角状后凸畸形，现总结如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 病例入选标准：a)后凸顶椎位于T5～L2之间；b)畸形呈尖锐的弯曲且顶椎区脊椎结构有显著异常，伴有或不伴有脊柱侧凸；c)角状后凸Cobb角≥90°；d)脊柱柔韧度小于30%。同时具备以上四个条件的病例入选本研究。

根据标准，2015年1月至2016年12月，共有37例重度僵硬性脊柱角状后凸/侧后凸畸形患者入选，男16例，女21例，年龄11～58岁，平均28.6岁。包括先天性脊柱侧后凸28例，结核性脊柱后凸4例，陈旧性脊柱骨折后凸1例，神经纤维瘤病性侧后凸2例，神经肌肉型侧后凸2例，其中有3例为术后翻修病例。

所有患者均拍摄站立位全脊柱正侧位及卧位左、右最大侧屈位X线片(Bending像)以了解畸形的程度和柔软度。术前后凸Cobb角91°～160°，平均124°；术前侧凸Cobb角0°～156°，平均87.2°；C7铅垂线距S1后上缘距离(sagittal vertical axis，SVA)-46～50 mm，平均33.5 mm；冠状位躯干偏移(trunk shift，TS)0～56 mm，平均38.6 mm。术前有10例(27%)患者合并不同程度下肢感觉、运动功能及大小便障碍，术前脊髓功能Frankel分级，C级4例，D级6例，E级27例。21例患者有重度限制性肺通气功能障碍。所有患者术前均CT扫描 T1～L5椎弓根，并测量相应节段椎弓根的旋转角度、长度、宽度，以确定螺钉植入的参数。行全脊髓MRI检查以明确有无脊髓畸形及脊髓受压位置，发现术前8例伴有脊髓纵裂、脊髓空洞或脊髓低位等脊髓畸形。

临床功能评估采用SF-36健康调查简表(the medical outcomes study item short form health survey，SF-36)，疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale，VAS)和Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index，ODI)，分别在术前、术后4周及末次随访时进行评估。

1.2 手术方法 采用气管插管静脉复合全身麻醉，所有病例均在脊髓体感诱发电位和运动诱发电位监测下进行，常规显露。根据术前手术设计方案确定置钉椎体及截骨椎体，截骨采取经顶椎PVCR截骨，对椎板进行充分减压，根据矫形及减压需要可切除顶椎附近1～4个椎体。截骨过程中采用临时固定棒固定，防止截骨断端间移位。截骨完成后采用梯次矫形技术：先适度短缩脊柱，以减少脊髓张力，然后在临时固定棒的对侧置入1根临时矫形棒(适当预弯，但弯曲度小于后凸度数)，取出临时固定棒，用两把大力持棍钳持于矫形棒的截骨上下端，锁定各螺钉尾帽，采用原位折顶矫形以矫正后凸。维持矫形的同时在对侧放置另1根预弯弧度小的临时矫形棒，取出第1根矫形棒，继续用第2根棒进行原位折顶矫形，两侧交替换棒。矫形棒的预弯程度依次减轻，使后凸得到明显矫正，直至完成矫形。术中根据脊髓/硬脊膜张力变化的需要，可多次反复进行短缩脊柱的操作，始终保持矫形过程中脊髓低张状态。终末固定时两侧均更换全新的棒，必要时可在一侧或两侧加卫星棒。矫形完成后测量前柱缺损长度，选择剪裁合适长度的钛网或合适大小的Cage填充碎自体碎骨后置入，行前中柱支撑，在钛网或Cage周围植入大量自体骨，于截骨部位上下螺钉之间再次加压合拢完成矫形，透视确认钛网或Cage位置良好。在矫形及钛网置入过程中反复探查脊髓神经有无硬膜囊过度皱褶及骨性卡压，术中若出现诱发电位波幅变化，及时探查截骨断端，明确原因并及时处理。所有病例术中均进行唤醒试验，观察双下肢运动情况。

1.3 术后处理 术后根据引流情况48 h内拔除引流管，5～7 d后佩戴支具下地逐渐行功能锻炼，支具佩戴6个月。所有病例均获得1年以上的随访。

1.4 统计学处理 应用SPSS 18.0软件包进行统计分析，手术前、后及最后随访时的脊柱侧凸、后凸Cobb角，TS、SVA、SF-36评分、VAS评分及ODI评分的比较采用配对t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

手术时间312～723 min，平均(468.9±108.3)min；术中出血量(800～5 100)mL，平均(2 173.7±1 226.6)mL；手术共截除60个椎体(平均截除1.6个椎体)，其中24例行单椎体截骨，5例截除2个椎体，6例截除3个椎体，2例截除4个椎体，截骨平面在T6～L2。所有患者术后获得12～40个月随访，平均22.5个月。

2.1 矫形效果 术后脊柱后凸及侧凸矫正率分别为62.3%和45.2%，与术前比较，差异有统计学意义；末次随访时，未见明显矫正丢失。矢状位和冠状位躯干偏移也明显改善，末次随访时，躯干平衡有进一步改善，但差异无统计学意义(见表1)。患者术后腰背部疼痛症状均有明显改善，VAS评分较术前显著性降低，末次随访时仍有进一步减低。术后ODI优于术前，差异有统计学意义，末次随访时ODI较术后进一步改善。术后SF-36较术前显著改善，末次随访维持良好，与术后相比差异无统计学意义。

表1 全脊椎截骨梯次矫形效果

2.2 神经损伤并发症 术后有4例患者出现神经症状加重(10.8%)，其中3例术前已存在神经症状。包括：a)完全性脊髓损伤1例：术前Frankel分级C级，术中监测运动诱发电位始终未引出，脊髓体感诱发电位波幅不稳定。因术中硬膜张力较高，凹侧截骨时不慎牵拉导致脊髓完全损伤，至末次随访时下肢神经功能仍无恢复。b)一过性下肢神经损伤加重3例，术中均出现一侧或双侧下肢脊髓诱发电位的异常，术中及时探查截骨断端，调整矫形，术后辅以激素、营养神经及高压氧治疗，术后4周神经功能均恢复至术前水平。至末次随访时，脊髓功能Frankel分级：A级1例，D级2例，E级34例。患者神经功能评定情况见表2。

表2 术前、术后及末次随访时神经功能变化情况(例)

2.3 围手术期其他并发症 非神经并发症10例次(27%)：术后出现胸腔积液2例，均经胸腔闭式引流3～5 d后治愈。切口相关并发症3例，均为切口愈合不良，经换药、烤灯或再次缝合后愈合。消化系统并发症3例，其中2例为不完全肠梗阻，经禁食水、胃肠减压、营养支持等对症治疗5～7 d后症状改善并恢复；1例为上消化道出血，经禁食、抑酸、口服止血酶后好转。术后内固定并发症2例，均发生在术后1年左右，1例为一侧远端3枚螺钉松动拔出；1例远端2枚螺钉螺帽松动脱落，均进行了翻修手术。

2.4 典型病例 19岁男性患者，神经纤维瘤病，重度脊柱侧后凸畸形。在外院曾行后路单侧内固定术，侧后凸畸形未做矫形，术后10个月发生内固定棒断裂，胸背部疼痛，行走下肢无力。在我科行经后路全脊椎截骨梯次矫形术治疗，脊柱畸形矫形满意，术后随访侧凸和后凸维持良好，内固定无松动或断裂。手术前后影像学资料见图1～6。

3 讨 论

3.1 全脊椎截骨梯次矫形技术矫形原理与脊髓安全 与PSO不同，PVCR术需彻底切除1个或1个以上全脊椎及头尾侧相邻椎间盘，从而实现环脊髓360°彻底减压，对神经功能的改善有重要意义。梯次矫形技术的原则首先是短缩脊柱，不仅是为了直接矫形，更重要的是为了实现脊髓低张状态下的安全矫形。术中根据脊髓张力变化的需要，可多次反复脊柱短缩的操作，始终保持矫形过程中脊髓低张状态；其次，我们采用原位折顶技术和交替换棒技术进行矫形，较易在矫形过程中实现始终以脊髓为虚拟铰链点，能有效防范铰链点转移而导致的截骨断端移位[8]。PVCR术中截骨断端移位源于脊柱稳定性的完全丧失，也可源于不恰当矫形力的施加所导致的矫形时铰链点的转移；故截骨断端移位是PVCR术中威胁脊髓安全的重要危险因素之一。我们建议在脊柱稳定性完全丧失前积极使用临时固定棒，稳定全脊椎切除后的脊柱；矫形时准确预判和有效控制断端移位方向将有助于防范脊髓神经损伤。

PVCR矫形结束时要始终保留环绕脊髓360°彻底减压的矫形空间，其意义在于：一是有利于矫形过程中截骨断端不会对脊髓/硬脊膜的直接卡压；二是有利于利用此空间进行有效、可靠的前中柱支撑和重建。但要注意的是，在满足矫形及脊髓神经安全的前提下，尽可能减少全脊椎的切除数量，以免矫形后残留的空间过大影响重建、融合及远期疗效。角状后凸畸形的固定融合范围不应过短，我们一般要求在截骨上下端均至少有4～5组螺钉，如果固定范围过短，不仅术中不能充分利用原位折顶技术进行矫形，而且由于重度角状后凸畸形截骨后，仍存在强大的弹性恢复和后凸成角能力，易导致矫形丢失、螺钉松动等并发症[9]。

图1 术前正侧位X线片示主弯侧凸Cobb角100°，胸椎后凸110°，内固定棒断裂 图2 术前大体后面像和侧位像示脊柱畸形明显，术前神经功能Frankel D级 图3 术前CT三维重建示脊柱呈重度角状侧后凸畸形

图4 术后X线片示主弯侧凸Cobb角41°(矫形率59%)，胸椎后凸33°(矫形率70%) 图5 术后大体像示脊柱畸形矫形满意，术后神经功能恢复至Frankel E级 图6 术后2年正侧位X线片示侧凸和后凸维持良好，内固定无松动或断裂

3.2 重度僵硬脊柱角状后凸畸形PVCR术高并发症原因分析及防治 2011年美国国际侧凸研究协会(scoliosis research society，SRS)的患病率与致死率报告显示，SPO、PSO、VCR术总体并发症(神经与非神经并发症)发生率依次为28.1%、39.1%和61.1%[10]。本研究神经并发症发生率为10.8%，非神经并发症发生率为29.7%，甚至有1例完全脊髓损伤的病例。因此，PVCR术作为重度僵硬脊柱角状后凸/侧后凸畸形矫形的最后选择，其应用将面临着比其他截骨矫形技术更大的风险与挑战[11-13]。

重度僵硬脊柱角状后凸/侧后凸畸形患者脊髓常处于高危状态或椎管内存在畸形，本研究中有8例术前有椎管内畸形，10例术前即存在神经症状，术中稍有不慎即有可能造成脊髓神经的损伤。PVCR手术需要切除一个或多个椎体，手术本身带来的大量出血、在畸形矫形过程中截骨断端异常移位都可能导致出现脊髓并发症，故及时发现术中的脊髓危象并采取恰当的反馈措施是关键因素[14]。当出现脊髓诱发电位(SSEP和MEP)变化时，需及时排除监测技术和麻醉变量对监测信号的影响，并注意调整患者的血流动力学，必要时通过唤醒试验明确可能的假阳性。当确认出现脊髓神经损伤后，需要建立一套积极应对的措施，除了使用合理的药物，提高血压，增加脊髓灌注等，还需及时合理的运用外科技术，包括扩大椎板切除范围、纠正或消除脊髓前方异常的机械性卡压；纠正过高或过低的脊髓张力(加压或撑开截骨空间)；必要时增加邻近节段的全脊椎切除，通过这些措施来减少或避免永久性脊髓损害。

重度僵硬性脊柱后凸/侧后凸畸形患者的自身特点和手术特点是导致非神经并发症发生率高的重要原因。从患者的情况来看，重度脊柱畸形让患者的心肺功能及储备、营养状况、生理活动等均受到明显削弱；严重的肺功能损害，导致肺通气和血氧交换障碍，甚至造成呼吸衰竭，延长术后气管拔管时间和住院时间；营养状况差使机体组织修复能力和免疫力低下，易导致切口愈合不良和术后感染率的增加；PVCR术在畸形获得矫形的同时，其胸廓、心脏大血管等的位置和彼此间的关系会在较短时间内发生显著改变，尤其是胃肠道的牵拉亦会影响到消化道的功能[12]。从PVCR术本身的特点而言，手术显露的范围较大、繁杂的操作程序、较长的手术时间以及大量的手术出血，决定了该术式极大的手术创伤，对患者的机体内环境、心肺功能会产生巨大影响。因此，需要采用多种预防措施，减少PVCR术非神经并发症的发生，包括围手术期积极的肺功能锻炼和营养支持；术前给予牵引减小畸形角度，降低手术难度；使用多种外科技术和止血药物减少术中出血；使用钛网行前柱结构性植骨，增大截骨间隙的植骨面积和密度，使用粗棒、卫星棒等将有利于降低术后内置物失败相关并发症。

总之，重度僵硬性脊柱角状后凸/侧后凸畸形采用PVCR梯次矫形技术可获得满意的矫形效果，能有效促进术后脊髓功能的恢复，但手术难度高，风险大，围手术期并发症发生率高，需要更周全的围手术期处置及更精细的术中操作以减少围手术期并发症。不足之处是本研究样本数相对偏少，入选患者的病因亦不相同，随访时间有限，未能观察到远期疗效，结果可能存在偏差，今后还需大样本随机对照研究，综合疗效评定、长期随访研究来进一步证实。